本发明涉及液压系统技术领域，尤其涉及一种履带式轨道铺设牵引车的液压系统。
背景技术：
铁路轨道上一次性铺设500米长的钢轨是国内在建设时速250km/h以上的客运专线高速铁路上推广的新技术，为满足此技术要求，专用轨道铺设工艺装备——长钢轨铺轨机组应运而生。
长钢轨铺轨机组针对时速300——350km/h以上无砟轨道客运专线高速铁路已研制完成，其主要组成为轮式轨道铺设牵引车，钢轨推送车和钢轨运输车组，施工时轮式轨道铺设牵引车牵引钢轨为辅，钢轨推送车推送钢轨为主，但此方案也因为需要前后有动力，系统复杂，成本较高。
针对时速250km/h有砟轨道客运专线高速铁路，因为适用于无砟轨道板的轮式轨道铺设牵引车在有砟轨道路面行驶时抓地力不足，产生的牵引力小，无法使用，所以需要新研制适用于有砟路面的履带式牵引车，同时因为无砟轨道的轮式牵引车在铺轨时是通过轨道板槽定位行驶的，行驶方向可以保持不变，而有砟轨道路面因为无轨道板定位槽和路面高低的起伏不平导致行驶时为保证行驶所需方向需时刻对转向进行调整，所以需要履带式牵引车具有易操作，反应灵敏，较精准的车辆转向系统。
因为履带式轨道铺设牵引车属于国内外首创，其整车的研制设计要求如下：
1、具有铺设一整根钢轨的牵引力和速度要求；
2、具有有砟路面行驶和较精确和灵敏的转向功能；
3、具有双侧钢轨与夹持机构对正的功能；
4、具有夹持机构上下升降功能以及满足升降行程的要求；
5、具有履带轮距横向调整功能以及满足轮距横向可调尺寸的要求。
为了使履带式轨道铺设牵引车满足上述设计要求，目前急需设计一种履带式轨道铺设牵引车的液压系统。
技术实现要素：
针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种履带式轨道铺设牵引车的液压系统。
为实现上述目的，本发明提供一种履带式轨道铺设牵引车的液压系统，包括：
变量泵组，所述变量泵组包括两个闭式变量泵；每个所述闭式变量泵的输入端与液压油箱相连，输出端连接有一双联三通球阀组，所述双联三通球阀组通过控制液压油的流向实现牵引车的驱动行驶状态和钢轨牵引状态的切换；在驱动行驶状态下，所述双联三通球阀组的输出端连接有一驱动变量马达，所述闭式变量泵与驱动变量马达构成闭式系统；在钢轨牵引状态下，所述双联三通球阀组的输出端连接有一定量马达；
齿轮泵，所述齿轮泵的输入端与液压油箱相连，输出端连接有一多路阀，所述多路阀的输出端分别连接有履带伸出油缸总成、钢轨夹持升降油缸总成和钢轨夹持对正油缸总成；通过齿轮泵和多路阀实现履带横向伸缩、钢轨夹持机构的对正及升降。
作为本发明的进一步改进，所述双联三通球阀组的输出端与定量马达之间的油路上并联有一双向溢流阀。
作为本发明的进一步改进，两个闭式变量泵的泄油口并联后接入液压油箱中，两个所述闭式变量泵的输入端及所述齿轮泵的输入端均连接在吸油盒上，所述吸油盒通过吸油过滤器与所述液压油箱相连，所述吸油过滤器具有旁通保护和低绝对压力报警功能。
作为本发明的进一步改进，还包括补油过滤器；
所述补油过滤器的输入端与两个闭式变量泵的补油进口并联三通相连，每个补油进口与输入端的并联三通接入点之间的油路上连接有一单向阀；
所述补油过滤器的输出端与两个闭式变量泵的补油出口并联三通相连。
作为本发明的进一步改进，还包括电磁换向阀组，所述电磁换向阀组包括两个两位四通电磁换向阀；
两个两位四通电磁换向阀的输入端、一闭式变量泵的补油出口与输出端的并联三通接入点之间的油路进行并联三通相连；
两个两位四通电磁换向阀的泄油口、泄露口并联后接入液压油箱中；
一两位四通电磁换向阀的输出端与两个驱动变量马达的驻车制动口并联三通相连；当该两位四通电磁换向阀得电时，该两位四通电磁换向阀的输入端与输出端相连，闭式变量泵的补油压力进入驱动变量马达的驻车制动口，驻车制动解除；当该两位四通电磁换向阀失电时，该两位四通电磁换向阀的输入端与输出端断开连接，解除驻车制动的补油压力消失，实现驻车制动；
另一两位四通电磁换向阀的输出端与两个驱动变量马达的换挡控制口并联三通相连；当该两位四通电磁换向阀得电时，该两位四通电磁换向阀的输入端与输出端相连，闭式变量泵的补油压力进入驱动变量马达的换挡控制口，此时驱动变量马达的排量随着驱动压力变化的斜率会大大增加，使马达在工作时迅速进入大排量状态，保证工作时的驱动扭矩需求；当该两位四通电磁换向阀失电时，该两位四通电磁换向阀的输入端与输出端断开连接；此时驱动变量马达为小排量状态，牵引车为高速状态；工作过程中随着驱动压力增加，驱动变量马达的变量逐步变大，车辆驱动扭矩加大，车辆速度降低。
作为本发明的进一步改进，还包括：溢流阀；
所述溢流阀的输入端并联接入所述齿轮泵与所述多路阀之间的油路上；
所述溢流阀的输出端、多路阀的泄油口、驱动变量马达及定量马达的泄油口并联三通连接后通过电动散热器接入液压油箱中。
作为本发明的进一步改进，所述齿轮泵与多路阀连接的油路上设有高压过滤器，所述齿轮泵与高压过滤器之间的油路上设有一单向阀；
所述溢流阀的输入端并联接入所述高压过滤器与多路阀之间的油路上。
作为本发明的进一步改进，所述电动散热器的输入端与输出端之间并联有一单向阀，用于对电动散热器进行旁通保护；
所述电动散热器与液压油箱之间的油路上设有一回油过滤器。
作为本发明的进一步改进，所述多路阀为五联手动多路阀，所述履带伸出油缸总成、钢轨夹持升降油缸总成均为双作用单活塞杆式液压缸，所述履带伸出油缸总成有四个油缸、钢轨夹持升降油缸总成有两个油缸，每个油缸口均集成有板式液压锁；
所述钢轨夹持对正油缸总成为一个双作用双活塞杆式液压缸，油缸口集成有板式液压锁。
作为本发明的进一步改进，所述液压油箱上设有油箱放油球阀、液位计、液温计和空气过滤器。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明公开的一种履带式轨道铺设牵引车的液压系统，通过该液压系统的设计使履带式轨道铺设牵引车具有铺设一整根钢轨的牵引力和速度要求，有砟路面行驶和较精确和灵敏的转向功能，双侧钢轨与夹持机构对正的功能，夹持机构上下升降功能以及满足升降行程的要求，履带轮距横向调整功能以及满足轮距横向可调尺寸的要求。
附图说明
图1为本发明一种实施例公开的履带式轨道铺设牵引车的液压系统的结构图。
图中：1、油箱放油球阀；2、吸油过滤器；3、吸油盒；4、齿轮泵；5、第一单向阀；6、第一闭式变量泵；7、第二单向阀；8、补油过滤器；9、高压过滤器；10、第三单向阀；11、第二闭式变量泵；12、溢流阀；13、第一双联三通球阀组；14、第一两位四通电磁换向阀；15、第二两位四通电磁换向阀；16、第二双联三通球阀组；17、多路阀；18、履带伸出油缸总成；19、钢轨夹持升降油缸总成；20、钢轨夹持对正油缸总成；21、第一双向溢流阀；22、第一定量马达；23、第一驱动变量马达；24、第二驱动变量马达；25、第二定量马达；26、第二双向溢流阀；27、回油过滤器；28、第四单向阀；29、电动散热器；30、液温计；31、液位计；32、空气过滤器；33、液压油箱。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
现有时速250km/h有砟轨道客运专线高速铁路尚属于技术空白，针对有砟轨道的铺设特点，本发明提供一种履带式轨道铺设牵引车的液压系统，应用履带行走机械的双闭式驱动液压系统的驱动技术和转向技术；其满足轨道铺设的牵引力和速度要求，轨道夹持升降，轨道夹持对正，履带轮距横向调整功能，又具有车辆转向易操作，反应灵敏，较精准的特点，同时新增了轨道牵引功能，替代了钢轨推送车的部分功能，降低铺轨机组成本。
下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：
如图1所示，本发明提供一种履带式轨道铺设牵引车的液压系统，包括：液压油箱33、变量泵组、补油过滤器8、电磁换向阀组、齿轮泵4、多路阀17、履带伸出油缸总成18、钢轨夹持升降油缸总成19、钢轨夹持对正油缸总成20、溢流阀12和电动散热器29。其中：
液压油箱33，液压油箱33上安装有油箱放油球阀1、液位计31、液温计30和空气过滤器32；
变量泵组，变量泵组包括第一闭式变量泵6和第二闭式变量泵11；其中：
第一闭式变量泵6的输入端(即S口)通过油路接入到吸油盒3的一个接口上，其中吸油盒3上共设有4个接口；吸油盒3的另一个接口通过油路接入到液压油箱33内且在该油路上设有吸油过滤器2，吸油过滤器2具有旁通保护和低绝对压力报警功能。第一闭式变量泵6的泄油口(即T1口)接入液压油箱中，第一闭式变量泵6的输出端(即A口、B口)与第一双联三通球阀组13的输入端(即P3口、P4口)相连，第一双联三通球阀组13的作用为：通过控制液压油的流向实现牵引车的驱动行驶状态和钢轨牵引状态的切换。在驱动行驶状态下，第一双联三通球阀组13的P3口与A3口相通，P4口与A4口相通；第一双联三通球阀组13的输出端(即A3口、A4口)与第二驱动变量马达24的输入端(即A口、B口)相连，上述连接关系保证第一闭式变量泵6与第二驱动变量马达24构成闭式系统；在钢轨牵引状态下，第一双联三通球阀组13的P3口与B3口相通，P4口与B4口相通，第一双联三通球阀组13的输出端(即B3口、B4口)与第二定量马达25的A口、B口相连；第二双向溢流阀26的A口并联接入第一双联三通球阀13的B3口和第二定量马达25的A口之间，第二双向溢流阀26的B口并联接入第一双联三通球阀13的B4口和第二定量马达25的B口之间；
第二闭式变量泵11的输入端(即S口)通过油路接入到吸油盒3的另一个接口上，并通过吸油盒3、吸油过滤器2与液压油箱33相连。第二闭式变量泵11的泄油口(即T1口)接入液压油箱中，第二闭式变量泵11的输出端(即A口、B口)与第二双联三通球阀组16的输入端(即P1口、P2口)相连，第二双联三通球阀组16的作用为：通过控制液压油的流向实现牵引车的驱动行驶状态和钢轨牵引状态的切换。在驱动行驶状态下，第二双联三通球阀组16的P1口与A1口相通，P2口与A2口相通；第二双联三通球阀组16的输出端(即A1口、A2口)与第一驱动变量马达23的输入端(即A口、B口)相连，上述连接关系保证第二闭式变量泵11与第一驱动变量马达23构成闭式系统；在钢轨牵引状态下，第二双联三通球阀组16的P1口与B1口相通，P2口与B2口相通，第二双联三通球阀组16的输出端(即B1口、B2口)与第一定量马达22的A口、B口相连；第一双向溢流阀21的A口并联接入第二双联三通球阀16的B1口和第一定量马达22的A口之间，第一双向溢流阀21的B口并联接入第二双联三通球阀16的B2口和第一定量马达22的B口之间。
补油过滤器8，补油过滤器8的输入端(即进油口)与第一闭式变量泵6的补油进口(即Fe口)、第二闭式变量泵11的补油进口(即Fe口)并联三通相连；第一闭式变量泵6的Fe口与补油过滤器8之间的油路上设有第二单向阀7，第二闭式变量泵11的Fe口与补油过滤器8之间的油路上设有第三单向阀10。补油过滤器的输出端(即出油口)与第一闭式变量泵6的补油出口(即Fa口)、第二闭式变量泵11的补油出口(即Fa口)并联三通相连。
电磁换向阀组，电磁换向阀组包括第一两位四通电磁换向阀14和第二两位四通电磁换向阀15；第一两位四通电磁换向阀14的输入端(即B2口)、第二两位四通电磁换向阀15的输入端(即B1口)串联后再并联接入第一闭式变量泵6和第二闭式变量泵11的Fa口并联三通与第二闭式变量泵的Fa口之间；第一两位四通电磁换向阀14的泄油口、泄露口(即A2、T2口)，第二两位四通电磁换向阀15的泄油口、泄露口(即A1、T1口)并联相通，最后通过三通直接与液压油箱33相连回油；
第一两位四通电磁换向阀14的输出端(即P2口)与第一驱动变量马达23、第二驱动变量马达24的换挡控制口(即X口)并联三通相连；当第一两位四通电磁换向阀14得电时，第一两位四通电磁换向阀14的输入端与输出端相连(即B2口与P2口相连)，闭式变量泵的补油压力进入驱动变量马达的换挡控制口(即X口)，此时驱动变量马达的排量随着驱动压力变化的斜率会大大增加，使马达在工作时迅速进入大排量状态，保证工作时的驱动扭矩需求；当第一两位四通电磁换向阀14失电时，第一两位四通电磁换向阀14的输入端与输出端断开连接(即B2口与P2口断开连接)；此时驱动变量马达为小排量状态，牵引车为高速状态；工作过程中随着驱动压力增加，驱动变量马达的变量逐步变大，车辆驱动扭矩加大，车辆速度降低；
第二两位四通电磁换向阀15的输出端(即P1口)与第一驱动变量马达23、第二驱动变量马达24的驻车制动口(即Z口)并联三通相连；当第二两位四通电磁换向阀15得电时，第二两位四通电磁换向阀15的输入端与输出端相连(即B1口与P1口相连)，闭式变量泵的补油压力进入驱动变量马达的驻车制动口，驻车制动解除；当第二两位四通电磁换向阀15失电时，第二两位四通电磁换向阀15的输入端与输出端断开连接(即B1口与P1口断开连接)，解除驻车制动的补油压力消失，实现驻车制动。
齿轮泵4，齿轮泵4的输入端通过油路接入到吸油盒3的另一个接口上，并通过吸油盒3、吸油过滤器2与液压油箱33相连。齿轮泵4的输出端通过油路与多路阀17的输入端(即总进油口P口)相连，多路阀17为五联手动多路阀；在齿轮泵4与多路阀17连接的油路上设有高压过滤器9，齿轮泵4与高压过滤器9之间的油路上设有第一单向阀5。多路阀17的输出端分别连接有履带伸出油缸总成18、钢轨夹持升降油缸总成19和钢轨夹持对正油缸总成20；通过齿轮泵4和多路阀17实现履带横向伸缩、钢轨夹持机构的对正及升降。其中：履带伸出油缸总成18和钢轨夹持升降油缸总成19均为双作用单活塞杆式液压缸，履带伸出油缸总成有四个油缸，钢轨夹持升降油缸总成有两个油缸，每个油缸口集成有板式液压锁，钢轨夹持对正油缸总成为一个双作用双活塞杆式液压缸，油缸口集成有板式液压锁，所有履带伸出油缸总成18和钢轨夹持升降油缸总成19小腔液压锁和钢轨夹持对正油缸总成20左侧液压锁的进油侧并联后与多路阀17的D口相连，多路阀17的B1口和C口相连，多路阀17的A2,A3,A4,A5分别与履带伸出油缸总成18的四个油缸大腔的液压锁进口相连，多路阀17的B2，B3分别与钢轨夹持升降油缸总成19的两个油缸大腔的液压锁进口相连，B5与钢轨夹持对正油缸总成20的右侧液压锁进口相连；
该多路阀17在使用时，当多路阀17的第一联换至下位时，齿轮泵4的压力油通过D口进入各个负载油缸液压锁的一侧油口，此时负载因为后四联多路阀中位为O型机能所以不能动作；当第一联换至下位，同时将后四联手动换向至下位时，4个履带伸出油缸总成的小腔进油，大腔回油；当第一联换至下位，同时将后四联手动换向至上位时，2个钢轨夹持升降油缸总成的小腔进油，大腔回油和尾联的钢轨夹持对正油缸总成左侧进油，右侧回油；当第一联换至上位，同时将后四联手动换向至下位时，4个履带伸出油缸总成的大腔进油，小腔回油；当第一联换至下位，同时将后四联手动换向至上位时，2个钢轨夹持升降油缸总成的大腔进油，小腔回油和尾联的钢轨夹持对正油缸总成右侧进油，左侧回油。通过使用五联手动多路阀，满足7个双作用油缸负载的伸缩、升降和对正动作，在实现功能的前提下，大大降低了成本；通过齿轮泵4和五联手动多路阀可以实现履带横向伸缩，钢轨夹持机构的对正和钢轨夹持机构升降的功能。
溢流阀12，溢流阀12的输入端(即P端)并联接入高压过滤器的出油口和多路阀的P口之间；溢流阀12的输出端、多路阀17的泄油口、驱动变量马达及定量马达的泄油口并联三通连接后通过电动散热器29、回油过滤器27接入液压油箱33中；同时，电动散热器29的输入端与输出端之间并联有第四单向阀，用于对电动散热器进行旁通保护。即：溢流阀的P口并联接入高压过滤器9的出油口和多路阀17的P口之间，多路阀17的T口、V口，溢流阀12的T口打三通相连后与第一定量马达21、第二定量马达25的泄漏口，第一驱动变量马达、第二驱动变量马达的T口三通并联后进入电动散热器29进油口，电动散热器29的出油口与回油过滤器27相连并最终接回液压油箱33中，电动散热器29的进口和出口之间并联有第四单向阀28，第四单向阀28起电动散热器的旁通保护功能。
本发明提供一种履带式轨道铺设牵引车的液压系统，使用这种液压系统的履带式轨道铺设牵引车具有如下功能：
1、通过发动机带动闭式变量泵带动闭式的变量马达，通过泵排量的变化和变量马达的排量变化控制车辆的前进或后退方向以及行驶速度，并提供铺设钢轨的足够牵引动力。闭式变量泵的变量形式为电比例控制，泵的排量和输出流向随着控制器输出的电流信号而变化；变量马达为HA控制，启动时为小排量状态，此时用于空载高速，工作过程中随着驱动压力增加，变量马达的变量逐步变大，车辆驱动扭矩加大，而车辆速度降低，另外随着变量马达的变排量外控压力介入，变量马达排量随着驱动压力变化的斜率会大大增加，使马达迅速进入大排量状态，保证工作时的驱动扭矩需求；
2、通过全电子转向器提供输入控制信号到控制器，控制器经过计算后对双变量泵-变量马达系统中控制变量泵排量的电比例阀输出不同的控制电流，在马达排量不变的情况下，使左右履带马达具有不同的转速，通过左右转速差的大小控制转向的速度，从而实现履带的精确转向功能；
3、通过齿轮泵和五联手动多路阀可以实现履带横向伸缩，钢轨夹持机构的对正和钢轨夹持机构升降的功能。
4、通过左右双联三通球阀切换闭式变量泵的液压油流向牵拉卷扬的定量马达，通过控制器对泵排量的变化控制实现对钢轨的牵拉和钢轨牵拉速度的控制；
通过使用此液压系统，履带式轨道铺设牵引车完全满足了研制设计需求，同时其设计在国内外属首创，具有先进性和独创性，另外此装备独有的钢轨液压牵拉功能可以替代原有铺轨机组中钢轨推送车的钢轨推送和牵拉功能，使钢轨推送车可以取消动力和液压系统等元件，成本大为降低，提高了客户使用的经济性。
本发明公开的一种履带式轨道铺设牵引车的液压系统，通过该液压系统的设计使履带式轨道铺设牵引车具有铺设一整根钢轨的牵引力和速度要求，有砟路面行驶和较精确和灵敏的转向功能，双侧钢轨与夹持机构对正的功能，夹持机构上下升降功能以及满足升降行程的要求，履带轮距横向调整功能以及满足轮距横向可调尺寸的要求；本发明的液压系统满足了履带式轨道铺设牵引车的功能需求，填补了国内时速250km/h有砟轨道客运专线高速铁路轨道牵引车的技术空白，同时增加的轨道牵引功能，可以替代原先的钢轨推送功能，降低了客户成本。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。